火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因及應(yīng)對措施

楊陽

摘要：當(dāng)前，電氣事故時有發(fā)生，除了對火力發(fā)電廠本身帶來的影響，嚴重的事故還可能對周圍居民的正常生活帶來重大威脅。文章針對火力發(fā)電廠電氣運行中的故障原因進行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了積極的應(yīng)對措施，對解決火力發(fā)電廠電氣運行中的故障、提高生產(chǎn)效率具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣運行；電氣故障；應(yīng)對措施；電氣事故 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2016）20-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.066

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，人們生活水平和現(xiàn)代化程度越來越高，各行業(yè)產(chǎn)業(yè)以及居民用電量都有了明顯的增加，2015年我國全社會的用電量約為555000億千瓦時。市場經(jīng)濟體制下，有需求就有市場，我國各個地區(qū)的火力發(fā)電廠不斷涌現(xiàn)，電氣設(shè)備規(guī)模和使用率也不斷提升，火力發(fā)電廠的發(fā)展主要表現(xiàn)為發(fā)電廠內(nèi)電氣設(shè)備的容量逐步增大，電氣設(shè)備的科技含量不斷增加，現(xiàn)代化的機械設(shè)備越來越多。這就要求相關(guān)的機組功能不斷強大，電氣設(shè)備的運行、管理與維護成為保證火力發(fā)電廠高質(zhì)量工作的有效保證。但是現(xiàn)階段在實際的設(shè)備運營中，由于設(shè)備運行維護人員素質(zhì)偏低、設(shè)備運行制度不健全等原因，電氣設(shè)備在運行、管理和維修中遇到了諸多的問題，火力發(fā)電中電氣設(shè)備的安全性和技術(shù)性令人堪憂，這些問題對于發(fā)電廠和電網(wǎng)來說都是極大的安全隱患。因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)提高設(shè)備安全操作意識，充分認識設(shè)備運行中常見的故障，提高對問題設(shè)備故障及時進行檢測和處理的能力，有效保證生產(chǎn)安全和人民生命財產(chǎn)全。

1 火力發(fā)電廠電氣設(shè)備安全運行管理的意義

電氣設(shè)備作為火力發(fā)電廠主設(shè)備重要的組成部分，在火力發(fā)電工作中扮演著不可替代的角色。火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備配備相關(guān)的機組，情況往往較為復(fù)雜。首先，電氣設(shè)備工作狀態(tài)和設(shè)備的性能出現(xiàn)問題時都會直接或者間接地影響到發(fā)電廠的發(fā)電效率和發(fā)電量，增加發(fā)電廠的成本，難以保證發(fā)電廠的生產(chǎn)工作正常進行，最終會制約火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益，甚至重大的安全事故還會給社會效益和生態(tài)效益造成消極影響；其次，電氣設(shè)備從引進、安裝、運行到檢修和維護過程都比較復(fù)雜，給企業(yè)帶來了較高的操作難度。所以火力發(fā)電廠的相關(guān)工作人員要通過科學(xué)的方式積極對電氣設(shè)備的安全運行進行維護和檢修，對其進行及時、有效的管理，保障設(shè)備性能的充分發(fā)揮，為企業(yè)節(jié)約成本，提高企業(yè)

效益。

2 火力發(fā)電廠電氣運行出現(xiàn)故障的原因

2.1 發(fā)電機電壓值超出允許范圍

發(fā)電廠發(fā)送的電壓不穩(wěn)會對電力用戶及發(fā)電廠本身造成威脅，電壓過高或者過低也是一樣。因此要對火力發(fā)電廠的發(fā)電機在使用過程中盡可能地確保其工作狀態(tài)的穩(wěn)定性，以穩(wěn)定電壓，保證電氣系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，電壓上下浮動要控制在額定電壓的±5%以內(nèi)，否則將會對電氣設(shè)備運行產(chǎn)生巨大的影響，降低電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。電壓過高，甚至超過發(fā)動機的容量，發(fā)電機為保證自身正常工作，其轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)速加快，增加轉(zhuǎn)子的發(fā)熱，更容易造成設(shè)備的元件老化；反之，電壓過低，發(fā)電設(shè)備運行狀態(tài)和性能會大打折扣。

2.2 發(fā)電設(shè)備溫度過高、溫度大范圍波動

火力發(fā)電廠為保證電網(wǎng)安全，發(fā)電量會隨電網(wǎng)負荷的高低而增減。高負荷時為提供足夠的上網(wǎng)電量，廠內(nèi)的電氣設(shè)備和發(fā)電機往往會短時間處于過負荷運行，而火力發(fā)電廠作為當(dāng)今電網(wǎng)的調(diào)峰機組，負荷的大幅調(diào)整也成為新常態(tài)，長此以往，就會造成發(fā)電設(shè)備的高損耗和溫升高，加快設(shè)備元件的老化，降低發(fā)電效率，使用壽命大大縮短，進而導(dǎo)致電氣設(shè)備在運行中出現(xiàn)故障。

2.3 備用電源出現(xiàn)異常切換現(xiàn)象

現(xiàn)階段，在火力發(fā)電廠電氣運行中，火力發(fā)電廠都會設(shè)置一些備用的電源設(shè)備來避免由于各種原因造成的電機突然斷電、失電、電機損壞問題，為發(fā)電系統(tǒng)的正常運行準(zhǔn)備好“替補”。火力發(fā)電中備用電源，多是一些自備的柴油發(fā)電機、蓄電池、外接電網(wǎng)的高壓廠用備用電源等；柴油發(fā)電機其作用即是當(dāng)機組發(fā)生事故失去電源后，其快速自啟動保證機組安全停運；蓄電池是保證廠用電失去后對DCS等系統(tǒng)的緊急供電；廠用高壓備用電源是對機組停運后廠內(nèi)用電的電力來源。這些備用電源的異常切換均有可能對正在運行的發(fā)電機組造成安全隱患，影響設(shè)備的安全運行，進而影響電網(wǎng)的安全運轉(zhuǎn)。

2.4 電氣接地問題

電氣接地問題也是造成電氣設(shè)備故障的常見因素之一。在火力發(fā)電廠中，電氣接地通常分為直流系統(tǒng)接地和交流系統(tǒng)接地兩大類。我們知道，用電量越多，用電負荷就會越強，電壓也就會越高。因此現(xiàn)階段在電阻一定的情況下，我們往往必須提高電流來與之協(xié)調(diào)，而過高的電流就會對工作人員的生命安全帶來極大的威脅。直流接地事故發(fā)生時，電氣系統(tǒng)沒有形成短路，往往還會繼續(xù)運行，如果此時工作人員沒有留心注意到這種情況，極易操作失誤，隨之產(chǎn)生嚴重的后果。而交流電接地問題則主要表現(xiàn)在電機的繞組可能會接觸到電機外殼，進而造成絕緣區(qū)域的老化現(xiàn)象。這些都對電氣設(shè)備接地提出了更高的要求，電氣設(shè)備接地時必須要盡可能地保證電廠內(nèi)人員安全，正確的接地方式能夠有效地避免發(fā)電廠經(jīng)濟效益受損及保障居民安全用電。

3 火力發(fā)電廠電氣運行故障的改善途徑

3.1 穩(wěn)定電壓

火力發(fā)電廠發(fā)電不穩(wěn)的原因繁多復(fù)雜，不管是為了延長電氣設(shè)備的使用壽命，還是為了減少電氣設(shè)備故障，電氣運行相關(guān)管理人員首先要做的就是穩(wěn)定電壓，盡可能避免電壓不穩(wěn)造成電氣設(shè)備故障。電氣設(shè)備管理人員通過安裝各種保護裝置，利用較為先進的科學(xué)技術(shù)手段，在電氣系統(tǒng)的整個運行線上或者是關(guān)鍵節(jié)點進行“布控”，即安裝一些監(jiān)控機電設(shè)備，這些設(shè)備往往精密性高，能夠做到實時、全方位的監(jiān)控，這樣就可以有效確保電氣設(shè)備在運行中電壓是否穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)電壓不穩(wěn)或者過高、過低現(xiàn)象，監(jiān)控機電設(shè)備就會自動報警，提醒設(shè)備管理人員進行及時、有針對性地檢修，提高了管理和維護效率。如果遇到電壓過高的情況，可以切斷一部分的電源，來保證電氣系統(tǒng)安全順利地運行。

3.2 采取適當(dāng)措施防止發(fā)電機及其他電氣設(shè)備的過熱

火力發(fā)電設(shè)備在長期的運行中難免會產(chǎn)生大量的熱，如果不能夠快速及時地將這些熱量想辦法排出去，就會給電力系統(tǒng)安全運行帶來較大的負面影響。我國火力發(fā)電廠對于電氣系統(tǒng)的冷卻方式選擇主要是強制環(huán)境通風(fēng)冷卻、發(fā)電機的氫氣冷卻和水冷卻。強制環(huán)境通風(fēng)冷卻能夠?qū)μ幱趷毫迎h(huán)境條件下的發(fā)電設(shè)備的運行環(huán)境進行有效降溫；氫氣被用作發(fā)電機內(nèi)部定子鐵芯和轉(zhuǎn)子表面的通風(fēng)降溫；發(fā)電機定子繞組采用水循環(huán)內(nèi)冷卻。針對發(fā)電機溫度過高的問題，可以通過運用高效的自動冷卻手段解決。維護好冷卻系統(tǒng)的自動準(zhǔn)確是關(guān)鍵，不管是氫冷還是水冷都要嚴格監(jiān)視其溫度在允許范圍內(nèi)

工作。

3.3 做好電氣設(shè)備檢修和維護

要做好電氣設(shè)備的檢修工作，火力發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)建立完善而系統(tǒng)化的設(shè)備檢修制度體系；結(jié)合火力發(fā)電廠的實際情況，定期、定量、定點地對電氣設(shè)備進行檢修和維護，并且應(yīng)當(dāng)權(quán)責(zé)明確，責(zé)任到人。尤其是對于一些貴重或者重要的電氣設(shè)備，應(yīng)當(dāng)安排技能素質(zhì)水平較高的專人對其進行運行、檢修和維護。并要求對每次檢測或者維修做好記錄，以便于更好地分析電氣設(shè)備故障出現(xiàn)的原因或?qū)z修效果進行有效監(jiān)督，這些數(shù)據(jù)對于促進電氣設(shè)備維修和管理水平具有非常重要的意義，有利于對發(fā)電過程中電氣系統(tǒng)的運行進行全面的掌握控制與管理。此外，在利用計算機點檢系統(tǒng)或者其他科技設(shè)備對各電氣設(shè)備進行檢修時，還應(yīng)當(dāng)通過人工分析對其進行有效判斷，多種方法并行，然后再通過對相關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合分析，有利于提高設(shè)備中的故障診斷的準(zhǔn)確性，幫助電氣設(shè)備管理人員有針對性提出檢修措施，提高檢修效率。對火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)和設(shè)備的維護是一項長期的工作，需要設(shè)備管理人員充分提高其安全意識，防患于未然。這樣才能保證火力發(fā)電系統(tǒng)在長期工作中保持良好的工作狀態(tài)，避免在電力運行的過程中出現(xiàn)故障。

3.4 合理設(shè)置地線

科學(xué)合理的設(shè)置接地處理是確?；鹆Πl(fā)電工作人員安全的重要方式之一。在對火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備進行接地保護時，環(huán)路式的接地線類型一般能夠有效降低電壓，大大提高設(shè)備的安全性和可靠性，因此在火力發(fā)電廠地線設(shè)置中被廣泛采用。另外，火力發(fā)電廠的廠用電電氣系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有可靠的交直流接地檢查設(shè)備系統(tǒng)，并對其進行有效管理，這樣才能更加有效地保障發(fā)電機組的安全運行。

4 結(jié)語

總之，火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)是較為復(fù)雜的綜合體，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤或者操作不當(dāng)，都可能對整個電力系統(tǒng)的運行造成不利影響，更埋下了安全的隱患，極易造成電氣設(shè)備故障，威脅工作人員及整個發(fā)電廠的安全性。因此，相關(guān)人員一定要提高對電氣設(shè)備的檢修重視程度，及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，并做好數(shù)據(jù)反饋，以便于今后遇到類似問題能夠更快速有效的處理，確?；鹆Πl(fā)電廠內(nèi)電氣系統(tǒng)的正常運行。

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